Classification et caractéristiques des roches sédimentaires. Roches sédimentaires

1) roches clastiques - produits de l'altération principalement physique des roches mères et des minéraux avec transfert ultérieur de matériau et dépôt dans d'autres zones ;

2) roches colloïdales-sédimentaires - résultat d'une décomposition principalement chimique avec transition d'une substance à un état colloïdal (solutions colloïdales); cela inclut également les classes les plus fines de roches clastiques et de roches résiduelles de la croûte d'altération ;

3) roches chimiogéniques - sédiments qui tombent de solutions aqueuses, principalement vraies - les eaux des mers, océans, lacs et autres bassins par des moyens chimiques, c'est-à-dire à la suite de réactions chimiques ou de sursaturations de solutions causées par diverses raisons ;

4) les roches biochimiques, y compris les roches formées lors de réactions chimiques avec la participation de micro-organismes, et les roches qui peuvent avoir deux origines : chimique et biogénique ;

5) roches organogènes formées avec la participation d'organismes vivants ; Ces roches sont en partie des produits directs de l'activité vitale des organismes et contiennent toujours une quantité importante de restes d'animaux et de plantes morts, ou sont entièrement constituées de substances d'origine organique.

Sous structure de roche sédimentaire fait référence à la structure des roches, déterminée par la forme, la taille et la relation des composants qui composent la roche. La classification des structures de roches sédimentaires est basée sur une base génétique, c'est pourquoi on distingue les structures clastiques, chimiogènes et biogéniques. Par conséquent, nous considérerons les structures des roches sédimentaires lors de l’étude de ces trois types génétiques.

Texture de roche sédimentaire - une caractéristique de la disposition spatiale des composants rocheux. Il existe deux principaux types de textures : in situ et superficielles. Regardons quelques textures caractéristiques des roches sédimentaires. À mesure que les roches sédimentaires individuelles seront décrites, d’autres textures seront également prises en compte. Les roches sédimentaires contiennent des textures à la fois massives et poreuses.

Les roches sédimentaires se forment à la suite du processus de sédimentation à la surface de la Terre. Les matières premières des roches sédimentaires sont les produits de la destruction de roches précédemment formées, de l'activité vitale des organismes et de certains composés chimiques. Les types de roches sédimentaires les plus courants comprennent les grès, les calcaires et les argiles. Leur classification est basée sur la composition chimique et la taille des particules constitutives. Minéraux les plus couramment trouvés dans ces roches , - quartz, calcite et gypse. Les variétés de roches sédimentaires à grain le plus fin sont appelées argileuses ou mudstone, les variétés à grain moyen sont appelées sableuses ; les variétés à grains les plus grossiers sont à gros grains ou ruditiques. Les roches sédimentaires se présentent sous forme de couches ou de strates.

10. La notion de sol. Classification des sols selon GOST 25100-95.

Amorçage - toutes roches, sols, sédiments, formations technogéniques (anthropiques), qui sont des systèmes dynamiques à plusieurs composants qui sont des composants de l'environnement géologique et font l'objet de l'ingénierie humaine et de l'activité économique.

Classification

· Classe de sols rocheux naturels - les sols avec des liaisons structurelles rigides (cristallisation et cimentation) sont divisés en groupes, sous-groupes, types, types et variétés selon le tableau 1.

· Classe de sols naturels dispersés - les sols avec des liaisons structurelles eau-colloïdales et mécaniques sont divisés en groupes, sous-groupes, types, types et variétés selon le tableau 2.

· Classe de sols naturels gelés* - les sols avec des connexions structurelles cryogéniques sont divisés en groupes, sous-groupes, types, types et variétés selon le tableau 3.

· Classe de sols technogéniques (rocheux, dispersés et gelés) - les sols avec diverses connexions structurelles formées à la suite de l'activité humaine, sont divisés en groupes, sous-groupes, types et espèces selon le tableau 4.

· Des classifications particulières selon la composition matérielle, les propriétés et la structure des sols rocheux, dispersés et gelés (variétés) sont présentées à l'annexe B.

11. Les roches clastiques, leurs noms, la taille et la forme des particules qui les composent, la nature des liaisons entre grains. Les principales caractéristiques techniques et géologiques des roches clastiques.

Roches clastiques -les roches clastiques, roches sédimentaires, constituées entièrement ou majoritairement de fragments de roches diverses (ignées, métamorphiques ou sédimentaires) et minérales (quartz, feldspaths, micas, parfois glauconite, verre volcanique, etc.).

Il existe des O. g. p. cimentés et non cimentés, lâches. Dans les liants O.g.p. cimentés, on trouve des carbonates (calcite, dolomite), des oxydes de silicium (opale, calcédoine, quartz), des oxydes de fer (limonite, goethite, etc.), des minéraux argileux et un certain nombre d'autres. L'O.g.p. contient souvent des liants organiques. restes : coquilles de mollusques, etc., troncs et branches d'arbres, etc.

La classification de l'O. g.p. est basée sur une caractéristique structurelle : la taille des fragments. Roches clastiques grossières avec une taille de fragment supérieure à 1 mm(non cimentés - blocs, rochers, cailloux, pierre concassée, grus, gravier ; cimentés - Conglomérats, Gravelites, etc.) ; roches sableuses, ou psammites, d'une granulométrie de 1 à 0,05 mm(sables et grès) ; roches limoneuses, ou limons, d'une taille de particules de 0,05 à 0,005 mm(limons et siltstones) ; roches argileuses, ou pélites, dont la taille des particules est inférieure à 0,005 mm(argiles, mudstones, etc.). Parfois, la limite entre les limons et les pélites est tracée par une taille de particule de 0,001. mm. Les roches argileuses peuvent être d'origine chimique ou clastique. On distingue également des O. g.p. de composition mixte, composés de fragments de différentes tailles - sableux, limoneux et argileux. Il s'agit notamment des loams divers et des loams sableux, largement répandus, en particulier parmi les gisements continentaux modernes. Une subdivision supplémentaire de l'O. g.p. au sein des sous-types structuraux est effectuée en fonction de la composition minérale des fragments et d'autres caractéristiques. Les O. g. comprennent également les produits des éruptions volcaniques : décombres volcaniques, cendres - roches meubles et leurs variétés cimentées - tufs, brèches de tuf et roches de transition entre clastique et volcanogène - tuffites et roches tufogènes.

Avec un relief disséqué et une dynamique environnementale élevée, des roches grossières se forment ; dans des conditions de terrain plat et de faibles vitesses d'écoulement de l'eau et de l'air, des roches de sable, de limon et d'argile se forment. Les particules d'argile se déposent principalement dans les eaux calmes. Dans la partie côtière des mers et des océans, les galets et graviers se déposent sur les plages et les eaux peu profondes ; à mesure qu'ils s'enfoncent dans le bassin, ils sont remplacés par des sables, des limons et, enfin, des limons argileux à une profondeur inférieure au niveau de action des vagues et des courants. Cependant, on trouve des galets et des sables à de grandes profondeurs, résultat de l'action de divers courants de fond et courants de turbidité.

L'O.g.p. est utilisé comme matériau de construction, les sables sont utilisés dans les industries du verre et de la métallurgie. Dans les sables fluviaux et marins, on trouve des placers d'or, de platine, de pierres précieuses, de minéraux de titane, d'étain, de tungstène, d'éléments rares et radioactifs.

12. Montagne sédimentaire chimiogène et organogène : classification par origine, caractéristiques de composition, structure, texture. Les caractéristiques techniques et géologiques les plus importantes des roches chimiogéniques et organogènes.

ROCHES ORGANOGÈNES – des roches sédimentaires constituées de restes d'animaux et de plantes et de leurs produits métaboliques. Les organismes ont la capacité de concentrer certaines substances qui n'atteignent pas la saturation dans les eaux naturelles, formant ainsi des squelettes ou des tissus conservés à l'état fossile.

Selon la composition des matériaux, parmi les roches organogènes, on peut distinguer les roches carbonatées, siliceuses et certaines roches phosphatées, ainsi que les schistes bitumineux, le pétrole et le bitume dur. Les roches carbonatées organogènes (calcaires) sont constituées de coquilles de foraminifères, de coraux, de bryozoaires, de brachiopodes, de mollusques, d'algues et d'autres organismes.

Leurs représentants particuliers sont les calcaires récifaux qui composent les atolls, les barrières de corail et autres, ainsi que la craie à écrire. Les roches siliceuses organogènes comprennent : la diatomite, la spongolite, la radiolarite, etc. Les diatomites sont constituées de squelettes opales de diatomées, ainsi que de spicules d'éponges siliceuses et de radiolaires. Les spongolites sont des roches qui contiennent généralement plus de 50 % de spicules d'éponges de silex. Leur ciment est siliceux, constitué de corps arrondis d'opale, ou argileux, légèrement calcaire, comportant souvent de la calcédoine secondaire. Les radiolarites sont des roches siliceuses, constituées à plus de 50 % de squelettes de radiolaires, qui forment du limon radiolaire dans les océans modernes. En plus des radiolaires, ils comprennent des spicules d'éponges, des coquilles de diatomées rares, des coccolithophores, des particules d'opale et d'argile. De nombreux jaspes ont une base radiolaire.

Selon les conditions de formation (principalement par rapport aux roches carbonatées), on peut distinguer les biohermes - une accumulation de restes d'organismes dans une position de vie, les thanato- et les taphrocénoses - l'enterrement conjoint d'organismes morts qui ont vécu ici ou ont été transportés par les vagues et les courants ; les roches issues d'organismes planctoniques sont appelées planctoniques (par exemple, diatomite, craie, calcaire foraminifère).

Si des restes organiques sont écrasés sous l'action des vagues et des vagues, des roches organoclastiques se forment, constituées de fragments (détritus) de coquilles et de squelettes, maintenus ensemble par une substance minérale (par exemple, la calcite).

ROCHES CHIMOGÈNES - un groupe de roches formé directement par précipitation chimique à partir d'eau ou de solutions sans participation de processus biologiques.

Selon la méthode et le lieu de dépôt, ainsi que l'origine des eaux et des solutions, les roches chimiogéniques peuvent être sédimentaires, hydrothermales-sédimentaires et hydrothermales. Méthodes de précipitation : concentration progressive des eaux et des solutions suite à l'évaporation solaire, mélange de solutions de 2 sels solubles ou plus et abaissement de la température des solutions. Par origine, les eaux et solutions minéralisantes peuvent être hydrothermales marines ou continentales (faiblement minéralisées et saumures).

Lieu de dépôt ; surface (mer et masses d’eau continentales) ou intérieur de la Terre. Dans le premier cas, des corps en feuille étendus sont formés, dans le second, des corps en forme de lentille de fissure-veine.

La partie prédominante des roches chimiogéniques est hybride - hydrothermale-sédimentaire, dans une moindre mesure - sédimentaire et hydrothermale.

La composition des eaux et des solutions minéralisantes, ainsi que les conditions tectoniques et climatiques déterminent la composition minéralogique des roches chimiogéniques et la valeur de leur utilisation en tant que minéral.

Les roches chimiogéniques comprennent tous les sels minéraux, les sels de potassium, les évaporites, la soude, les silex et les silex en association avec les tripoli, les phosphorites, les minerais de ferromanganèse, les bauxites, les calcaires chimiogéniques, les travertins, la plupart des minerais de plomb-zinc, de soufre, de bore et de lithium, qui sont des matières premières précieuses. matériaux pour le développement de diverses industries.

13. Roches métamorphiques, leur origine, leurs modèles d'occurrence, leur composition minérale, leur structure, leur texture et leurs propriétés dans l'échantillon et le massif.

Métamorphose Et chésical gÔ poresÔ Oui -les roches qui étaient auparavant formées comme sédimentaires ou ignées, mais qui ont subi des modifications (métamorphisme) à l'intérieur de la Terre sous l'influence des fluides profonds, de la température et de la pression, ou près de la surface terrestre sous l'influence de la chaleur de masses intrusives.

Les roches métamorphiques les plus courantes ont une texture schisteuse ou en bandes - schistes, gneiss, bien que les roches massives, telles que les marbres, les quartzites et les cornéennes, soient également courantes. De plus, les roches aux textures cataclastiques apparues lors d'une dislocation ou d'un métamorphisme dynamique sont largement développées - diverses cataclasites et mylonites.

La composition des roches métamorphiques, ainsi que leurs propriétés physiques et mécaniques, varient considérablement. Il existe des métapélites - dérivés de roches sédimentaires et ignées acides (argilites, siltstones, grès, volcanites granitoïdes et roches intrusives) et des métabasites - dérivés de roches sédimentaires et ignées basiques. Les roches métamorphiques carbonatées - marbres, calciphyres, cataclasites carbonatées - se distinguent.

Sur la base de la nature de l'effet de la température, une distinction est faite entre les roches métamorphisées régionalement (faible gradient de température, énormes volumes régionaux de roches métamorphiques apparues dans des plages de température et de pression similaires) et les roches métamorphisées par contact (gradients de température localement élevés à proximité de corps ignés, faibles profondeurs, petits volumes de roches métamorphiques), roches formées dans des plages de température et de pression similaires, zonage concentrique à proximité de corps intrusifs). Les roches métamorphisées par contact formées à partir de roches argileuses et autres aluminosilicates sont des cornéennes, à partir de calcaires - marbres, bauxites - émeri.

Parmi les roches métamorphisées régionalement, on distingue divers types de roches métamorphiques, caractéristiques de certains faciès de métamorphisme. Il s'agit d'une variété de schistes allant de la chlorite et de la séricite à basse température aux schistes cristallins de diverses compositions formés dans des conditions à haute température. Les métabasites dont la composition est essentiellement hornblende-plagioclase sont appelées amphibolites. Les gneiss sont des roches rubanées métapélites de stades de métamorphisme élevés, proches des granitoïdes par leur composition chimique. De nombreux chercheurs classent les éclogites comme des roches métamorphiques à haute pression (1500 MPa), des roches massives essentiellement grenat-pyroxène avec une teneur importante en pyrope dans le grenat et en jadéite dans le pyroxène.

14. Âge absolu et relatif des roches. Méthode pour déterminer l'âge des roches. Échelle des temps géologiques.

Âge géologique– l'âge des roches. L'âge géologique est le temps qui s'est écoulé depuis un certain événement de l'histoire géologique de la Terre : le dépôt d'une couche de roches, la formation de montagnes, la glaciation, etc. On distingue l'âge géologique relatif et absolu.

· Âge géologique absolu – l'âge des roches exprimé en unités de temps absolues ; est établie sur la base de l'étude de la désintégration des éléments radioactifs (uranium, thorium, potassium, rubidium, etc.) contenus dans les minéraux. On l'estime généralement en millions d'années. Le terme est utilisé sous condition, puisque chacun des chiffres obtenus n'est pas « absolu » et est souvent donné en première approximation (avec une erreur minimale de ± 5 %).

· Âge géologique relatif – l'âge des roches, établi sur la base de la position relative des couches dans la section. Lorsque les couches se couchent doucement, les couches inférieures sont plus anciennes et les couches supérieures sont plus jeunes (loi de la séquence de literie). La comparaison des strates sédimentaires de zones éloignées les unes des autres a permis de créer une échelle stratigraphique générale, divisée en un certain nombre de segments (systèmes) caractérisés par un complexe spécifique de restes végétaux et animaux. En analysant les fossiles trouvés dans les strates, les sédiments sont reliés à une échelle générale, c'est-à-dire que l'âge géologique relatif est déterminé.

· méthode tratigraphique est basé sur le fait que l'âge d'une couche dans des conditions normales est déterminé - les couches sous-jacentes sont plus anciennes et les couches sus-jacentes sont plus jeunes. Cette méthode peut également être utilisée pour les couches pliées. Ne peut pas être utilisé sur des plis renversés.

· Méthode lithologique est basé sur l'étude et la comparaison de la composition des roches dans différents affleurements (naturels - sur les pentes des rivières, des lacs, des mers, artificiels - carrières, fosses, etc.). Dans une zone limitée, des sédiments de même composition matérielle (c'est-à-dire constitués des mêmes minéraux et roches) peuvent être du même âge. Lors de la comparaison de sections de différents affleurements, des horizons de marquage sont utilisés, qui se distinguent clairement des autres roches et sont stratigraphiquement cohérents sur une vaste zone.

· Méthode tectonique est basé sur le fait que de puissants processus de déformation des roches se produisent (en règle générale) simultanément sur de vastes zones, de sorte que les strates du même âge ont à peu près le même degré de dislocation (déplacement). Dans l’histoire de la Terre, la sédimentation a périodiquement cédé la place au plissement et à la formation de montagnes.

· Méthodes biostratigraphiques ou paléontologiques consistent à déterminer l’âge des roches grâce à l’étude d’organismes fossiles.

· La détermination de l'âge relatif des roches ignées et métamorphiques (toutes les méthodes décrites ci-dessus sont utilisées pour déterminer l'âge des roches sédimentaires) est compliquée par le manque de vestiges paléontologiques. L'âge des roches effusives associées aux roches sédimentaires est déterminé par leur relation avec les roches sédimentaires.

· L'âge relatif des roches intrusives est déterminé par la relation entre les roches ignées et les roches sédimentaires encaissantes dont l'âge a été établi.

· La détermination de l'âge relatif des roches métatharmophiques est similaire à la détermination de l'âge relatif des roches ignées.

15. Cartes et coupes géologiques.

La carte géologique est une image de la structure géologique d'une certaine zone de la croûte terrestre. Il donne une idée non seulement de la structure géologique de la surface terrestre, mais aussi, dans une certaine mesure, de la structure interne de la croûte terrestre.

Il existe trois types de cartes techniques-géologiques : 1) les conditions techniques-géologiques, 2) le zonage technique-géologique et 3) les cartes techniques-géologiques à des fins spéciales. Chacune de ces cartes comprend des symboles (Fig. 91), des coupes géologiques et une note explicative. La carte des conditions techniques et géologiques contient des informations pour tous les types de construction de terrain.

La carte de zonage ingénierie-géologique reflète la division du territoire en parties (régions, régions-districts, etc.) en fonction de la généralité de leurs conditions ingénierie-géologiques.

Des cartes à usage particulier sont établies en fonction de types de construction spécifiques. Ils contiennent une évaluation des conditions techniques et géologiques du chantier de construction et une prévision des phénomènes techniques et géologiques.

La base pour établir une carte géologique est la suivante. principes : la carte montre la répartition des roches sédimentaires, ignées et métamorphiques d'âges variés à l'aide de symboles conventionnels (couleur de la peinture, nuances, indices de lettres, etc.). La composition et l'âge des roches sont indiqués par des couleurs et des symboles spéciaux. Des lignes de différentes épaisseurs indiquent les limites géologiques des roches qui composent les corps géologiques et les perturbations tectoniques - les failles. La forme des limites permet de juger des conditions d'occurrence, de la relation des roches, des structures géologiques et du comportement des roches à certaines profondeurs.

Les coupes géologiques représentent une projection de structures géologiques sur un plan vertical et permettent d'identifier la structure géologique en profondeur. Ils sont construits d'après une carte géologique ou d'après les données des chantiers d'exploration (fosses, forages). L’échelle verticale des sections est généralement considérée comme 10 fois ou plus plus grande que l’échelle horizontale.

La coupe géologique montre l'âge, la composition, l'épaisseur, les conditions du sol et les conditions hydrogéologiques.

16. Mouvements tectoniques de la croûte terrestre. Plis, fissures et cassures de la croûte terrestre.

Mouvements tectoniques et leur importance dans la formation du socle cristallin.

Les processus de dynamique interne (processus endogènes) peuvent être divisés en :

1 – magmatisme ;

2 – métamorphisme (haute pression et température) ;

3 – tectonique.

Ils sont tous étroitement liés les uns aux autres et s’influencent mutuellement.

Les mouvements de la croûte terrestre avec ses déformations et ses changements dans l'apparition des roches sont appelés processus tectoniques. Ils peuvent être divisés en trois types principaux :

Oscillatoire - montée et descente lentes de sections de la croûte terrestre avec formation de grands renflements et déflexions ;

Plié - l'effondrement des couches horizontales de la croûte terrestre en plis sans les briser ;

Fracture - avec rupture de couches et de masses rocheuses.

Mouvements oscillatoires. Certaines parties de la croûte terrestre s'élèvent au cours de plusieurs siècles, tandis que d'autres s'effondrent en même temps, changeant au contraire au fil du temps. Il existe plusieurs types de mouvements de la croûte terrestre : 1 – les périodes géologiques passées ; 2 – le dernier de la période Quaternaire ; 3 – moderne avec des changements dans les hauteurs de la surface terrestre dans la région.

La fondation cristalline de la plateforme est inégale. Les dépressions y sont des synclinaux, les montées sont des anticlilinaux. L'amplitude des vibrations sur la plateforme atteint 2-3 km.

17. Phénomènes sismiques : tremblements de terre et tsunamis. Magnitude et intensité du séisme.

Tremblement de terre , géol., vibrations notables de la croûte terrestre résultant de l'action de forces internes. Il y a des vibrations lentes et à peine perceptibles et des mouvements destructeurs rapides des couches de la croûte terrestre. Ces derniers sont connus sous terre au sens étroit, les causes des tremblements de terre : déplacement, affaissement des couches de la croûte terrestre, ruptures dues à l'érosion et, en général, l'action de l'eau et des phénomènes volcaniques. Ces derniers s'accompagnent de dégagements de vapeur d'eau, de gaz, de scories et de saletés. Pour étudier la Terre, des stations spéciales (sismiques) ont été installées avec des instruments (sismomètres) qui mesurent la vitesse de propagation des vibrations dans la croûte terrestre.

Causes : Il existe deux causes principales aux tremblements de terre :
L’un d’eux concerne les processus de surface qui provoquent des tremblements de terre mineurs. Ces processus impliquent que des plaques dérivent le long de grandes failles, comme la faille de San Andreas en Californie ou la faille alpine en Nouvelle-Zélande, agissant comme des ciseaux, s'écrasant les unes les autres.

La deuxième raison reflète des processus plus profonds se produisant dans les zones situées le long des bords des plaques en mouvement, où les bords de ces masses de la croûte terrestre plongent dans le manteau terrestre et, à une profondeur d'environ 500 km, sont réabsorbés et absorbés. C’est pour cette raison que des tremblements de terre plus importants se produisent déjà.

SIGNALITÉ DES SISMES DE TERRE - l'intensité du séisme, exprimée en points. En URSS, depuis 1952, l'échelle en 12 points de S.V. Medvedev a été adoptée. Lors de la détermination de B. z. cette échelle prend en compte une combinaison de nombreux signes : relevés des stations sismologiques, nature des dommages aux bâtiments et ouvrages (avec prise en compte séparée des types de bâtiments, du degré de dommage et du nombre de bâtiments endommagés), phénomènes résiduels dans les sols et changements dans le régime du sol et des eaux souterraines, sensations subjectives de chocs et de vibrations Une description simplifiée des tremblements de terre de différentes magnitudes : 1-4 - faibles, ne provoquent pas de destruction ; 5-7 - forts, détruisent les bâtiments délabrés ; 8 - destructeurs , les cheminées d'usine tombent, les bâtiments solides sont partiellement détruits ; 9 - dévastateur, la plupart des bâtiments sont détruits, des fissures importantes à la surface de la Terre ; 10 - destructeur, des ponts s'effondrent, des pipelines se rompent, des glissements de terrain se produisent ; 11 - des catastrophes, destruction de toutes les structures , changements dans le paysage ; 12 - catastrophes graves, changements importants dans le terrain sur une vaste zone.

Aimant à oui tremblement de terre e nia - une valeur conventionnelle caractérisant l'énergie totale des vibrations élastiques provoquées par des tremblements de terre ou des explosions ; est proportionnel au logarithme de l’énergie vibratoire. Généralement déterminé par le rapport maximum entre l'amplitude et la période des oscillations enregistrées par les sismographes. M.z. permet de comparer les sources de vibrations par leur énergie. Augmentation de M. z. par unité correspond à une multiplication par 100 de l’énergie vibratoire. Les tremblements de terre connus les plus forts ont M. z. pas plus de 9 (correspond à environ 1019 j ou 1026 ergs). La force d'un séisme se mesure en points de secousses et de destructions à la surface de la terre et dépend, outre la magnitude du séisme, de la profondeur de la source et des conditions géologiques de la zone épicentrale. Avec un foyer peu profond, la destruction peut commencer à l'épicentre à M. z environ 5, et avec un foyer à une profondeur de plusieurs centaines kilomètresà MZ égal à 7, il n'y a quasiment aucune destruction.

Tsunami -des vagues océaniques de grande longueur (jusqu'à 1 500 km), résultant du déplacement vers le haut ou vers le bas de sections étendues du fond lors de forts tremblements de terre sous-marins et côtiers et, plus rarement, dus à des éruptions volcaniques et à d'autres processus tectoniques. La période est de 15 à 60 minutes, la vitesse est de 50 à 1000 km/h, la hauteur dans la zone d'occurrence est de 0,01 à 5 m et près de la côte 10 m ou plus (parfois jusqu'à 50 m ). Peut conduire à des conséquences catastrophiques.

18. Zonage sismique et microzonage.

Zonage sismique - évaluation du risque sismique potentiel dans une zone sismiquement active. L'identification des zones à risque sismique s'appuie sur les résultats d'une analyse conjointe des données instrumentales et macrosismiques sur les séismes des années passées (intensité des vibrations à la surface de la Terre, répartition spatiale des sources sismiques, leurs tailles, magnitude et énergie des séismes, fréquence des occurrence, etc.) et les caractéristiques géologiques de la zone (histoire du développement géologique, intensité et contraste des mouvements tectoniques les plus récents et modernes, âge et nature des perturbations tectoniques, leur activité, etc.).

Clarification de l'ampleur des impacts sismiques sur les structures en fonction des conditions locales d'une zone spécifique du territoire d'une zone à risque sismique (propriétés physiques et dynamiques des sols et des roches sous-jacentes, épaisseur des couches supérieures de la croûte terrestre, présence de roches du pergélisol, conditions tectoniques, reliefs, propriétés spectrales des ondes sismiques entrantes, etc. p.) fait l'objet du microzonage sismique. Expression graphique S. r. sont des cartes contenant des informations sur l'intensité des secousses (en points) pour tout emplacement géographique dans des conditions de sol moyennes. Selon les codes et règlements du bâtiment, les conditions moyennes du sol comprennent les argiles, les loams, les sables et les loams sableux avec un niveau d'eau souterraine plus profond que 8. m de la surface de la Terre, ainsi que les sols grossiers lorsque le niveau de la nappe phréatique est compris entre 6 et 10 m de la surface de la Terre. En URSS, la superficie totale des zones sismiques représente 28,6 % du territoire du pays (y compris les zones à 9 points représentant 2,4 %, les zones à 8 points - 3,2 %). des zones de séismes possibles de magnitude 9 sont situées en Asie centrale, dans la région du Baïkal, au Kamtchatka, dans les îles Kouriles, etc. ; Zones en 8 points - en Moldavie, en Crimée, dans le Caucase, en Sibérie du Sud, etc.

Microzonage sismique est réalisée dans le but de clarifier les caractéristiques de l'aléa sismique sur la base des données d'études d'ingénierie et sismologiques sur les foyers de tremblements de terre avec des épicentres situés à une distance allant jusqu'à 100 km du chantier, sur le régime sismique des chantiers, sur les propriétés sismiques de l'épaisseur de sol étudiée, sur les conditions géomorphologiques du chantier et l'influence des structures tectoniques discontinues enfouies sous influence sismique.

La tâche géologique principale consiste à mener des études sismiques sur le terrain pour quantifier les changements relatifs (augmentation) de l'intensité sismique.

Le microzonage sismique comprend les types de travaux suivants :

· étude des matériaux issus d'études réalisées antérieurement sur la géologie technique, la sismotectonique et la sismicité de la région, ainsi que les données des levés géologiques techniques généraux et des sondages aérospatiaux du chantier de construction ;

· relevés visuels sismotectoniques et macrosismiques sur le chantier de construction et sur le territoire adjacent ;

· travaux géologiques, géodésiques, géophysiques et géochimiques ;

· analyse complète de l'ensemble des données obtenues, présentées sous la forme d'un rapport de synthèse, comprenant une carte (schéma) de microzonage sismique du chantier de construction.

À la suite des travaux de microzonage sismique, les coefficients des paramètres de vibrations du sol (accélération, vitesse, déplacement) correspondant à la sismicité initiale de la zone de construction sont déterminés. Ces coefficients prennent en compte la situation sismotectonique de la zone de construction (Ks.t), le régime sismique (Ks.r), les conditions techniques et géologiques locales (Kgr) et le terrain (Kr.m).

19. Le relief de la surface terrestre et son lien avec les mouvements tectoniques.

La hauteur de la surface au sein des continents varie de plusieurs dizaines de mètres au-dessus du niveau de la mer à plusieurs kilomètres - les sommets enneigés de l'Himalaya s'étendant loin dans le ciel. L'élément le plus caractéristique de la structure de la surface est la jonction nette de zones de différentes hauteurs. Océans et continents. Les systèmes montagneux - l'Himalaya, la Cordillère, les Alpes, le Caucase, le Tien Shan et d'autres - s'élèvent en blocs clairement isolés au-dessus des plateaux ou des basses terres environnants. Les plateaux et les basses terres ne sont pas moins nettement délimités les uns des autres, par exemple les zones désertiques de l'est de l'Australie avec des altitudes allant jusqu'à 1 500 m et les basses terres adjacentes à l'est avec des altitudes dépassant rarement 100 m, bordées le long d'une ligne traversant presque tout le continent en direction nord-est.

La combinaison de zones de différentes altitudes est une caractéristique si frappante que si vous regardez la carte physique du monde, les continents apparaîtront sous la forme d'une mosaïque, composée de zones de formes et de tailles diverses, de différentes nuances de vert et de brun. . À l'échelle mondiale, les plus grandes unités se distinguent, comme l'Himalaya, les Cordillères, l'Oural, le Tien Shan et les basses terres de Sibérie occidentale. Chacune de ces unités, à son tour, se compose de sections distinctes de différentes hauteurs - crêtes individuelles, dépressions intermontagnardes, plateaux, etc.

Et donc, soulagement. Ce mot vient du relief français - renflement. Il reflète très précisément le contenu qui y est intégré. En fait, malgré les nombreux types de relief de surface, sa principale caractéristique déterminante sera le niveau hypsométrique général (c'est-à-dire la hauteur absolue, la hauteur au-dessus du niveau de la mer) de la région dans son ensemble et la différence relative des hauteurs de ses sections individuelles. . La forme et la taille de ces zones, la nature de leur transition, en d'autres termes, l'une ou l'autre combinaison d'entre elles sont également importantes.

La première hypothèse scientifique interprétant la formation du relief comme étant liée au développement de la croûte terrestre fut la contraction. Selon les prémisses de cette hypothèse, la croûte terrestre durcie a subi diverses dislocations mécaniques dues à une diminution du volume de l'intérieur de la planète lors de son refroidissement. Des plis (montagnes), des cassures, etc. sont apparus.

L’hypothèse de la tectonique des plaques est actuellement populaire dans le monde entier. Selon cette hypothèse, le mouvement des continents et des plaques individuelles de la croûte terrestre conduit à l'accumulation de masses de la croûte terrestre dans certaines zones - dans les parties marginales des plaques ou à leur jonction. Par exemple, l’émergence de l’Himalaya est interprétée comme le résultat du rapprochement de l’Asie et de la péninsule de l’Hindoustan.

Le relief superficiel que nous observons s’est formé sur une période extrêmement longue. En même temps, il est obligé par l'interaction de deux forces dirigées différemment : interne - endogène et externe - exogène. Les premiers se réalisent à travers des processus tectoniques, conduisant, quelle que soit leur nature, à l’émergence de formes primaires de surface contrastées. La formation endogène du relief peut être également caractérisée par des soulèvements et des affaissements.

Les forces exogènes visent à lisser les formes contrastées de la surface de la colline sous l'influence des processus atmosphériques et les flux d'eau sont détruits, les dépressions sont remplies de matériaux démolis. Les forces exogènes agissent de manière continue aussi bien pendant la formation du relief tectonique que ultérieurement. Les facteurs exogènes ne commencent à prévaloir sur les facteurs endogènes que lorsque les processus tectoniques deviennent moins actifs ou s'éteignent complètement.

Ainsi, la mosaïque de la surface de la planète à différentes altitudes est due aux formes du relief tectonique.

20. Types d'eau dans les roches (sols) et leur influence sur l'état et les propriétés des roches.

Les eaux souterraines sont réparties : selon la nature de leur usage - eau domestique et potable, technique, industrielle, minérale, thermique ; selon les conditions d'occurrence dans la croûte terrestre

21. Le concept d'eau souterraine. Origine des eaux souterraines.

Les eaux souterraines sont formées principalement par infiltration. Les précipitations atmosphériques, les eaux des rivières et autres, en raison de la gravité, s'infiltrent à travers les grands pores et les fissures des roches. En profondeur, ils s'attardent sur l'aquitard et des horizons d'eau souterraine apparaissent. La quantité d'eau dépend de nombreux facteurs : la nature du relief, la composition et la perméabilité des sols, le climat, le couvert végétal et l'activité humaine.

Les eaux de la croûte terrestre sont constamment reconstituées avec des eaux juvéniles qui surgissent dans les profondeurs de la terre avec accès à la surface de la Terre sous forme de vapeurs et de sources chaudes lors de l'activité volcanique. Dans les zones d'échange d'eau lent, des eaux minéralisées (salées) d'origine dite sédimentaire se forment à partir d'anciens sédiments marins au début de l'histoire géologique de la croûte terrestre.

. Les eaux souterraines sont réparties : selon la nature de leur usage - eau domestique et potable, technique, industrielle, minérale, thermique ; selon les conditions d'occurrence dans la croûte terrestre (Fig. 52) - crues, eaux souterraines, interstratales, fissures, karst, pergélisol. À des fins techniques et géologiques, les eaux souterraines sont classées selon leurs caractéristiques hydrauliques - écoulement libre et pression.

22. Propriétés physiques et chimiques des eaux souterraines, leur dureté, leur agressivité.

Au cours des études hydrogéologiques, les principales propriétés physiques suivantes des eaux souterraines sont déterminées : température, couleur, transparence, goût, odeur et densité.
La température des eaux souterraines varie considérablement. Dans les zones de haute montagne et dans les zones où le pergélisol est répandu, il est faible ; Les eaux hautement minéralisées ont même à certains endroits des températures négatives (-5°C et moins). Dans les zones de jeune activité volcanique, ainsi que dans les endroits où émergent des geysers (Kamtchatka, Islande, etc.), la température de l'eau dépasse parfois 100°C. La température des eaux souterraines peu profondes. Aux latitudes moyennes, elle varie généralement entre 5 et 12 °C et est déterminée par les conditions climatiques (principalement) et hydrogéologiques locales.

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Date de création de la page : 2016-04-11

Les roches sont un ensemble naturel de minéraux de composition minéralogique constante, formant continuellement un corps indépendant dans la croûte terrestre.

Tous sont divisés en 3 groupes selon leur origine : ignée (intrusive et effusive), métamorphique et sédimentaire. Les matériaux métamorphiques et ignés représentent environ 90 % du volume de la croûte terrestre, mais ils sont peu répandus à la surface des continents. Les 10 % restants sont occupés par des roches sédimentaires (SRR), couvrant 75 % de la surface terrestre.

Roches sédimentaires

Ce type de roches à la surface de la Terre, ainsi qu'à proximité, se forment dans des conditions de basse pression et de température dues aux transformations des sédiments continentaux et marins. Les roches sédimentaires selon le mode de formation sont divisées en 3 groupes génétiques :

• clastique(conglomérats, sables, limons, brèches) sont des produits grossiers formés à la suite de la destruction mécanique des roches mères ;
• argileux– les produits dispersés de transformation chimique profonde des minéraux aluminosilicates et silicatés des roches mères, qui se sont transformés au fil du temps en de nouvelles espèces minérales ;
• races biochimiogènes, organogènes et chimiogéniques– produits de précipitation de solutions, avec la participation de divers organismes, accumulations de substances organiques ou déchets de divers organismes.

Une position intermédiaire entre les roches volcaniques et sédimentaires est occupée par tout un groupe de roches effusives-sédimentaires, et entre les principaux groupes de transitions UGP sont observées qui se produisent lorsque des matériaux de genèse différente sont mélangés. Un trait caractéristique des UGP associé à leur formation est leur stratification, ainsi que leur apparition sous la forme de couches géométriques régulières.

Composition des roches sédimentaires

Les OGP sont constitués de composants d'origine et de composition minérale différentes, ce qui reflète la multiplicité des sources de sédimentation et la nature à plusieurs étages de la formation rocheuse. Une race est une unité complexe de composants hétérogènes formés à des moments différents. Ceux-ci comprennent des minéraux reliques ou détritiques, des fragments de roche mère, divers produits de décomposition de minéraux primaires, de nouvelles formations exogènes résultant de la précipitation de composés à partir de solutions colloïdales et vraies, des produits de diagenèse, catagenèse et métagenèse.

Le HGP comprend des composants génétiques matériels chimiogènes, terrigènes, cosmogéniques, volcanogènes et biogéniques, qui sont regroupés en deux grands groupes : les composants authigènes et allogéniques.

Authigène– se produisent in situ dans la roche ou dans les sédiments à différents stades d’évolution, de formation ou de destruction des roches. Ils reflètent les conditions physiques et chimiques de sédimentation. Dans les formations sédimentaires, on trouve plus de 200 minéraux authigènes : chlorites, sels, sulfates, glauconite, oxydes et hydroxydes de fer, d'aluminium, de manganèse, etc. ; minéraux de silice, de fer, d'argiles, de phosphates, de sulfures, de carbonates et bien d'autres.

Allotigène- il s'agit de composants qui comprennent des matériaux provenant d'autres zones et placés dans un bassin de sédimentation comme source de nutrition. Il s'agit principalement de matériaux terrigènes ou clastiques, ainsi que de composants pyroclastiques, cosmogéniques ou volcaniques. Plus de 240 minéraux allothigènes et un grand nombre de fragments de roches diverses sont connus.

Propriétés des roches sédimentaires basiques

Les principales roches sédimentaires comprennent : le calcaire et ses variétés, le grès et la dolomite.

Calcaire– se compose principalement de carbonate de calcium avec un mélange de carbonate de magnésium, d'inclusions argileuses, ferrugineuses et autres. Les propriétés du calcaire sont variées et dépendent de sa texture, de sa structure et de sa composition. Ils ont une résistance élevée à la compression (de 900 à 1500 kgf/cm2).

Grès– est constitué de grains minéraux cimentés par des substances naturelles. La résistance est comprise entre 600 et 2 600 kgf/cm 2, en fonction de la présence d'impuretés et de substance cimentaire.

Dolomie– se compose de dolomite minérale, dont les propriétés sont similaires à celles du calcaire dense.

Presque tout le tableau périodique se trouve dans les entrailles de la terre. Les éléments chimiques forment entre eux des composés qui constituent les minéraux naturels. Un ou plusieurs minéraux peuvent être présents dans les roches terrestres. Dans cet article, nous tenterons de comprendre leur diversité, leurs propriétés et leur signification.

Que sont les roches

Ce terme a été utilisé pour la première fois par notre scientifique russe Severgin en 1978. La définition peut être donnée comme suit : les roches sont une combinaison de plusieurs minéraux d'origine naturelle en un seul tout, ayant une structure et une composition constantes. Les roches peuvent être trouvées partout car elles font partie intégrante de la croûte terrestre.

Si vous étudiez la description des roches, elles diffèrent toutes par les caractéristiques suivantes :

• Densité.
• Porosité.
• Couleur.
• Durabilité.
• Résistant aux fortes gelées.
• Qualités décoratives.

Selon la combinaison de qualités, ils trouvent une application.

Variété de roches

La division des roches en différents types repose sur leur composition chimique et minérale. Les noms des roches sont donnés en fonction de leur origine. Considérons dans quels groupes ils sont divisés. Une classification généralement acceptée peut ressembler à ceci.

1. Roches sédimentaires :

• organogène;
• chimiogène;
• mixte.

2. Igné :

• volcanique;
• plutonique;
• hypabyssal.

3. Métamorphique :

• isochimique;
• métasomatique;
• ultramétamorphe.

Roches sédimentaires

Toutes les roches, lorsqu'elles sont exposées à divers facteurs, peuvent se déformer et changer de forme. Ils commencent à s’effondrer, les débris se propagent et peuvent se déposer au fond des mers et des océans. En conséquence, des roches sédimentaires se forment.

Il est difficile de classer les roches d'origine sédimentaire, car la plupart d'entre elles se sont formées sous l'influence de nombreux processus et il est donc presque impossible de les classer dans un groupe spécifique. Actuellement, ce type de race est divisé en :

• Roches clastiques. Divers exemples peuvent être donnés : le gravier ou la pierre concassée, le sable et l'argile, et bien d'autres.
• Organogène.
• Chimogène.

Examinons de plus près chaque type de race.

Roches clastiques

Ils apparaissent à la suite de la formation de débris. Si on les classe en tenant compte de leur structure, on distingue :

• Roches cimentées.
• Non cimenté.

La première variété a un composant de liaison, qui peut être représenté par des carbonates et des argiles. La deuxième variété ne contient pas de telles substances et a donc une structure lâche.

On peut également préciser que les roches clastiques contiennent souvent des traces et des restes d'organismes végétaux et animaux. Ceux-ci comprennent des coquilles de mollusques, des parties fossilisées préservées de tiges et des ailes d’insectes.

Les plus connues sont les roches clastiques. Les exemples le confirment. Les matériaux clastiques comprennent le sable et l'argile bien connus, la pierre concassée et le gravier, ainsi que bien d'autres. Tous sont largement utilisés dans le secteur de la construction.

Roches chimiogènes

Ce groupe est un produit de réactions chimiques. Ceux-ci comprennent des sels tels que la potasse et la bauxite. Le processus de formation de ce type de roche peut se dérouler de deux manières :

1. Le processus progressif de concentration des solutions. L'influence du rayonnement solaire ne peut ici être exclue.
2. La combinaison de plusieurs sels à basse température.

La structure de ces races dépendra du lieu de leur apparition. Ceux qui se forment à la surface de la terre ont la forme d’une couche, tandis que ceux qui sont profonds sont complètement différents.

Les roches de ce groupe sont très largement utilisées, les exemples ne font que le confirmer. Les races chimiogènes comprennent :

• Des sels minéraux.
• Bauxite.
• Calcaires.
• Dolomite et magnésite et bien d'autres.

Dans la nature, il existe assez souvent des roches à la formation desquelles divers processus naturels ont participé. Le nom des roches ainsi créées est mixte. Par exemple, vous pouvez trouver du sable mélangé à de l’argile.

Roches sédimentaires organogènes

Si les roches des montagnes contiennent parfois des restes d'organismes vivants, alors ce groupe n'en est constitué que. Il comprend:

• Pétrole et schiste.
• Bitume.
• Roches phosphatées.
• Composés carbonatés, comme la craie utilisée pour écrire sur un tableau noir.
• Calcaires.

Si nous parlons de composition, le calcaire et la craie sont presque entièrement constitués de restes de coquilles d'anciens mollusques, de foraminifères, de coraux et comprennent également des algues. Considérant que différents organismes peuvent donner naissance à une roche organogène, ils se répartissent en plusieurs variétés :

• Biohermes. C'est le nom donné aux groupes d'organismes vivants.
• Les thanatocénoses et les taphrocénoses sont les restes d'organismes qui ont vécu longtemps dans ces lieux ou qui ont été apportés par l'eau.
• Les roches planctoniques sont formées d’organismes vivant dans les plans d’eau.

Taille des grains de sédiments

Cette caractéristique est l'une des caractéristiques de la structure des roches sédimentaires. Si vous regardez les roches, elles peuvent être divisées en roches homogènes et avec inclusions. Dans la première option, la roche entière est perçue comme une masse homogène, et dans la seconde, des fractions individuelles, des grains ainsi que leur forme et leur rapport peuvent être pris en compte.

Si l’on considère la taille des fractions, on peut distinguer plusieurs groupes :

1. Les grains sont bien visibles.
2. Les granules cachés semblent visuellement sans structure.
3. Dans le troisième groupe, il est impossible d’examiner la granularité sans équipement spécial.

La forme des inclusions peut être l'un des critères selon lesquels ces roches sont divisées. Il existe plusieurs types de structures :

• Hypodiomorphe. Dans ce type, les grains sont des cristaux obtenus à partir d'une solution.
• Le type hypidioblastique fait référence à une structure intermédiaire dans laquelle la redistribution des substances s'effectue dans une roche déjà durcie.
• Granoblastique, ou feuillu, présente des cristaux de forme irrégulière.
• Le type mécanoconforal se forme à la suite de l'action mécanique des grains sous la pression des couches situées au-dessus.
• Le grain non conforme présente la principale caractéristique sous la forme de contours de grain différents, ce qui conduit à l'apparition de vides et de porosité.

En plus de la structure, la texture se distingue également. La division est basée sur la superposition :

• Graduel. Sa formation se produit à de grandes profondeurs sous l'eau.
• L'intercouche se produit dans certaines couches d'eau ; ce type comprend les lubrifiants argileux et les couches de sable dans l'argile.
• L'intercalation se produit lorsque l'épaisseur de la couche est importante ; un changement dans la palette de couleurs des couches peut être observé. Un exemple est l’alternance d’argile et de sable.

Il existe de nombreuses autres classifications qui peuvent être données, mais nous nous arrêterons peut-être ici.

Représentants des roches sédimentaires

Nous avons déjà examiné les roches clastiques sédimentaires, nous en avons également donné des exemples, et maintenant nous allons nous concentrer sur d'autres, également répandues dans la nature.

1. Gravelites. Ce sont des roches sédimentaires sous forme de gravier. Ils sont constitués de fragments de roches et de minéraux de différentes tailles.
2. Rochers sablonneux. Cela comprend les sables et les grès.
3. Les roches limoneuses rappellent un peu les grès, sauf qu'elles contiennent des minéraux plus stables sous forme de quartz et de muscovite.
4. Le siltstone se distingue par la présence de rugosités au niveau de la fracture, et la couleur dépend du matériau cimentant.
5. Terreaux.
6. Roche d'argile.
7. Pierres de boue.
8. Les marnes sont un mélange de carbonates et d'argile.
9. Calcaires, constitués de calcite.
10. Les dolomites ressemblent aux calcaires, mais au lieu de calcite, elles contiennent de la dolomite.

Toutes ces roches sont largement utilisées dans la construction et dans d’autres secteurs de l’économie nationale.

Roches métamorphiques

Si l’on se souvient de ce qu’est la métamorphose, il deviendra clair que les roches métamorphiques apparaissent comme le résultat de la transformation de minéraux et de roches sous l’influence de la température, de la lumière, de la pression et de l’eau. Les plus connus de ce groupe sont : le marbre, le quartzite, le gneiss, les ardoises et quelques autres.

Étant donné que différents types de roches peuvent subir des métamorphoses, la classification en dépend :

1. Les métabasites sont des roches obtenues à la suite de la transformation de roches ignées et sédimentaires.
2. Les métapélites sont le résultat de la transformation de roches sédimentaires acides.
3. par exemple le marbre.

La forme d'une roche métamorphique est préservée de celle de son prédécesseur, par exemple, si la roche était auparavant disposée en couches, alors la roche nouvellement formée aura la même forme. La composition chimique dépend bien entendu de la roche d'origine, mais sous l'influence de transformations, elle peut changer. La composition minérale peut être différente et comprendre soit un minéral, soit plusieurs.

Roches ignées

Ce groupe de roches représente près de 60 % de l’ensemble de la croûte terrestre. Ils résultent de la fonte des roches du manteau ou de la partie inférieure de la croûte terrestre. Le magma est une substance en fusion, partiellement ou totalement, enrichie de divers gaz. Le processus de formation est toujours associé à des températures élevées dans les entrailles de la terre. Les processus géologiques qui se produisent à l’intérieur de la terre provoquent constamment la remontée du magma à la surface. Pendant le processus de soulèvement, les minéraux refroidissent et cristallisent. Voilà à quoi ressemble le processus de formation des roches ignées.

Selon la profondeur à laquelle se produit la solidification, les roches sont divisées en plusieurs groupes ; un tableau de variétés peut ressembler à ceci :

Les roches ignées diffèrent des roches clastiques en ce sens qu'elles ne contiennent pas de restes d'organismes morts. est l'un des plus célèbres de ce groupe. Sa composition comprend : du quartz et du mica.

Lorsqu’un volcan entre en éruption, le magma atteint la surface de la terre, se refroidit progressivement et forme des roches volcaniques. Ils ne contiennent pas de gros cristaux, car la chute de température se produit assez rapidement. Les représentants de ces roches sont le basalte et le granit. Ils étaient souvent utilisés dans l’Antiquité pour réaliser des monuments et des sculptures.

Roches clastiques volcaniques

Au cours du processus d'éruption volcanique, non seulement la roche granitique se forme, mais aussi bien d'autres. En plus de l'effusion de lave, une grande quantité de débris vole dans l'atmosphère qui, avec des caillots de lave durcissante, tombent à la surface de la terre et forment du téphra. Cette matière pyroclastique est progressivement érodée, une partie est détruite par l'eau et ce qui reste est compacté et transformé en roches résistantes - des tufs volcaniques.

Sur les failles de ces roches, on peut voir des fragments dont les espaces entre eux sont remplis de cendres, parfois d'argile ou de substances sédimentaires siliceuses.

Altération des roches

Toutes les roches, dans la nature, sont exposées à de nombreux facteurs, entraînant une altération ou une destruction. Selon l'impact, il existe plusieurs types de ce processus :

1. Altération physique des roches. Se produit en raison de changements de température, à la suite desquels les roches se fissurent ; l'eau pénètre dans ces fissures, qui peut se transformer en glace à des températures inférieures à zéro. C'est ainsi que la roche est progressivement détruite.
2. L'altération chimique s'effectue sous l'influence de l'eau, qui pénètre dans les fissures de la roche, la lessive et la dissout. Le marbre, le calcaire et le sel sont les plus sensibles à cet effet.
3. L'altération biologique se produit avec la participation d'organismes vivants. Par exemple, les plantes détruisent les roches avec leurs racines et les lichens qui s'y déposent libèrent des acides qui ont également un effet destructeur.

Il est presque impossible d’éviter le processus d’altération des roches.

Signification des roches

Il est impossible d’imaginer une économie nationale sans l’utilisation des roches. Cette utilisation a commencé dans l’Antiquité, lorsque l’homme a appris à travailler les pierres. Les roches sont principalement utilisées dans le secteur de la construction. Les exemples incluent les suivants :

• Marbre.
• Calcaire.
• Granit.
• Quartzite et autres.

Leur utilisation dans la construction repose sur leur résistance et d’autres qualités importantes.

Certaines roches trouvent leur utilisation dans l'industrie métallurgique, par exemple l'argile réfractaire, le calcaire et la dolomite. L’industrie chimique est indissociable du tripoli et de la diatomite.

Même l’industrie légère utilise les roches pour ses besoins. En agriculture, on ne peut se passer des sels de potassium et des phosphorites, qui sont un composant important des engrais.

Ainsi, nous avons regardé les rochers. Et nous pouvons conclure qu’à l’heure actuelle, ils sont des assistants humains incontestables et nécessaires dans presque tous les secteurs, de la vie quotidienne à la construction. C’est pourquoi le concept le plus souvent utilisé n’est pas celui de roche, mais celui de minéral, qui exprime précisément l’importance de ces gisements naturels.

Les sédiments et roches sédimentaires formés au cours de leur diagenèse s'accumulent dans les dépressions du relief (au fond des océans et des mers, des lacs, dans les rivières, les dépressions intermontagnardes, etc.) et, en règle générale, ont initialement une occurrence horizontale. Les corps géologiques aplatis qu’ils forment sont appelés couches. Couche- il s'agit d'un corps géologique aplati, relativement homogène en composition et en structure, délimité par des interfaces approximativement parallèles.

La limite supérieure de la couche s'appelle le toit, la limite inférieure - la semelle.

Note. En plus du terme « couche », on utilise souvent le terme « couche », qui a une signification similaire, mais est généralement utilisé pour les minéraux, comme le charbon, le calcaire, etc.

La distance entre le toit et la base de la couche détermine l'épaisseur de cette couche. Il existe deux types de pouvoir : vrai pouvoir- la distance la plus courte entre le toit et le fond de la formation (perpendiculaire) et puissance apparente- toute autre distance (pas la plus courte) entre la semelle et le toit.

L'alternance de couches détermine la structure en couches des roches sédimentaires.

Les groupes de couches qui ont des caractéristiques communes qui les distinguent des couches adjacentes (ou groupes de couches) sont combinés en paquets. De tels points communs peuvent être associés à une caractéristique structurelle (interstratification répétée de deux ou plusieurs variétés de roches à une certaine épaisseur de la section), à des différences de composition lithologique (enrichissement en composants minéraux, ferruginisation, etc.) ou à d'autres caractéristiques qui distinguent visuellement un groupe de couches de l’épaisseur totale de la séquence.

La forme de la stratification reflète la nature du mouvement du milieu dans lequel se produit l'accumulation de sédiments. Il existe quatre principaux types de stratification : parallèle (horizontale), ondulée, oblique et lenticulaire.

Une stratification parallèle, où les surfaces de stratification sont parallèles, indique un environnement relativement statique dans lequel les sédiments se sont accumulés. De telles conditions se produisent dans les lacs ou les bassins marins en dessous du niveau d'action des vagues et des courants.

La stratification ondulée présente des surfaces de literie incurvées et ondulées. Il se forme lors de mouvements qui changent périodiquement dans une direction, par exemple lors des reflux, des marées et des vagues côtières dans les zones peu profondes de la mer.

La stratification lenticulaire se forme lors du mouvement rapide et variable de l'eau ou de l'air, par exemple dans les écoulements fluviaux ou dans la bande de marée de la mer. Il se caractérise par une variété de formes et une variabilité de l'épaisseur des couches individuelles. Souvent, la couche se coince, ce qui conduit à sa séparation en parties ou lentilles distinctes. Génétiquement étroitement lié à celui ondulé.

La litière croisée fait référence à une litière avec des surfaces de litière droites et incurvées et avec des angles variables de litière fine au sein de la couche. Il se forme lorsqu'un milieu se déplace dans une direction, comme une rivière, un ruisseau, un courant marin ou un mouvement d'air. Dans les écoulements fluviaux, la stratification croisée présente une pente générale dans le sens du mouvement de l'eau. La variété deltaïque de stratification croisée est plus grande et se caractérise par une fixation douce des couches croisées à la base de la couche, tandis qu'au sommet, les couches croisées disparaissent et un matériau plus grossier apparaît. La stratification croisée des sédiments marins se caractérise également par des tailles plus grandes et une pente relativement faible. Dans les eaux peu profondes, des stratifications croisées très fines et imbriquées se forment, orientées dans des directions différentes.

Types de superposition (fréquence des couches)

I - ondulé (et lenticulaire), II - horizontal, III - oblique

Les caractéristiques structurelles des surfaces de stratification aident à clarifier l'origine et les conditions d'apparition des strates sédimentaires. Ces caractéristiques comprennent : des marques d'ondulation fossiles, des fissures de dessiccation primaires, des traces de l'activité vitale des organismes, des empreintes de gouttes de pluie, des cristaux de glace, etc.

Apparition primaire et perturbée des couches

La plupart des précipitations se produisent dans les plans d'eau marins ou continentaux ou dans les plaines côtières. La présence de sédiments est pratiquement horizontale (l'angle d'inclinaison ne dépasse pas 1 o). Cet événement est appelé primaire. L'occurrence primaire avec une formation rocheuse plus abrupte, atteignant 3-4 o, et parfois 10 o, peut se produire sur les pentes des collines terrestres et sous-marines, des canyons et des corniches. L'occurrence primaire des roches sédimentaires est relativement rarement préservée et est perturbée par les mouvements tectoniques ultérieurs, ce qui conduit à leur apparition inclinée, à la formation de failles plissées et faillées.

Les couches de roches sédimentaires peuvent avoir des occurrences concordantes et discordantes les unes par rapport aux autres. Quand consonne Dans cette occurrence, chaque couche sus-jacente, sans aucune trace de rupture dans l'accumulation de sédiments, recouvre les roches sous-jacentes. Contestation la stratification se produit lorsqu'il y a une rupture de sédimentation entre les couches sus-jacentes et sous-jacentes et que la séquence stratigraphique est perturbée. Une non-conformité peut être parallèle lorsque les couches, malgré une rupture de sédimentation, restent parallèles et coin, lorsqu'une épaisseur se trouve avec une rupture par rapport à une autre selon un certain angle. Par exemple, lorsqu'une couche de grès repose horizontalement sur une couche de calcaire plissée. L'identification des discordances stratigraphiques est l'une des tâches les plus importantes de la cartographie géologique et est réalisée à l'aide des caractéristiques suivantes :

1. la structure caractéristique de la surface de discordance, qui présente des irrégularités, des creux et des rebords ;
2. discordance angulaire entre couches d'âges différents ;
3. un écart d'âge important entre la faune des couches supérieures et sous-jacentes ;
4. une forte différence dans le degré de métamorphisme des deux couches adjacentes ;
5. la présence d'un conglomérat basal à la base d'une série de roches sus-jacentes en discordance ;
6. une transition brutale des sédiments marins aux sédiments continentaux et vice versa ;
7. traces d'altération à la surface de la discordance.

Dislocations plicatives des couches rocheuses

Sous l'action des déformations plastiques des roches, une perturbation des couches de la croûte terrestre se produit sans rupture visible dans leur continuité. Ces types de défauts sont appelés luxations plicatives. Ceux-ci incluent la formation de monoclines, de plis et de flexions.

Occurrence monoclinale se forme lorsque des roches situées horizontalement, à la suite de mouvements tectoniques, acquièrent une pente selon un angle sur une zone significative. La monocline est la forme la plus simple de luxations plicatives, largement manifestée dans les couvertures de plates-formes jeunes et anciennes. Il existe des monoclines légèrement inclinés (jusqu'à 15 o), plats (16-30 o), raides (30-75 o) et droits (80-90 o).

Déformations pliées ou plis- ce sont des courbes ondulées de couches sans rompre la continuité des roches. Ce type de luxation se manifeste le plus largement. Dans tous les types de plis, on distingue plusieurs éléments fondamentaux.

La partie du pli où les couches se plient est appelée château, voûte ou noyau. Ailes- les parties latérales des plis adjacentes à la voûte. Angle de pliage- l'angle formé par les lignes qui prolongent les ailes du pli. Surface axiale du pli- un plan imaginaire passant par les points d'inflexion des couches et divisant le coin du pli en deux. Ligne médiane (axe de pliage)- la ligne d'intersection de la surface axiale avec un plan horizontal ou avec une surface en relief. La ligne axiale caractérise l'orientation du pli en plan et est déterminée par l'azimut de la frappe. Charnière pliable- la ligne d'intersection de la surface axiale du pli avec la surface d'une des couches composant le pli. Il caractérise la structure du pli le long de la surface axiale (verticalement) et est déterminé par l'azimut et l'angle d'affaissement ou de soulèvement. Les dimensions des plis sont caractérisées par la longueur, la largeur, la hauteur. Longueur du pli- c'est la distance le long de la ligne médiane entre les coudes adjacents de la charnière. Largeur de pli- la distance entre les lignes centrales de deux anticlinaux ou synclinaux adjacents. Hauteur le pli est la distance verticale entre l'écluse d'un anticlinal et l'écluse d'un synclinal adjacent.

Les plis dont les couches sont courbées vers le haut sont appelés anticlinaux. Dans ces plis, des roches plus anciennes sont exposées dans le noyau à la surface diurne, et des roches plus jeunes sont exposées sur les ailes et elles sont inclinées par rapport au noyau. Les plis dont les couches sont courbées vers le bas sont appelés synclinaux. Ils ont des roches plus jeunes exposées dans leur noyau et leurs ailes sont inclinées vers le noyau. Ce sont les deux principales formes de plis.

Selon la position de la surface axiale dans l'espace, on distingue les types de plis suivants.

Plis droits- la surface axiale est verticale et les ailes tombent dans des directions différentes aux mêmes angles.

Plis en pente- la surface axiale est inclinée vers l'horizon et les ailes tombent dans des directions différentes sous des angles différents.

Plis renversés- la surface axiale est fortement inclinée et les ailes tombent (inclinées) d'un côté sous des angles différents. Dans ces plis, on distingue les ailes normales et inversées.

Plis couchés- la surface axiale est parallèle à la surface horizontale. Les ailes sont inclinées d'un côté selon un angle.

Classification des plis selon la position du plan axial

La forme des plis dépend également de la relation entre les ailes et la serrure. En fonction de cela, les plis peuvent être pointu, lorsque les ailes forment un angle aigu (jusqu'à 90 o), stupide, avec un angle supérieur à 90 o, isoclinal, avec des ailes parallèles et un verrou émoussé, en forme d'éventail, aux ailes pincées, poitrine avec une serrure plate et large.

Il y a des plis dans la section longitudinale linéaire, dans lequel la longueur dépasse la largeur de plus de trois fois, brachyforme, avec un rapport longueur/largeur inférieur à trois et en forme de dôme, avec approximativement les mêmes dimensions de longueur et de largeur du pli.

La charnière du pli le long de la direction subit souvent un affaissement ou un soulèvement et n'est pas une ligne droite, mais une ligne ondulée. Ce phénomène est appelé ondulation. Dans ce cas, la fermeture du pli est observée lorsqu'une aile le long de l'axe passe progressivement dans l'autre. Dans les plis anticlinaux, cette fermeture est appelée périclinal, et en synclinal - centrélinal.

Les variétés de plis anticlinaux sont plis diapiriques Et dômes de sel. Leur formation est associée à la présence dans les noyaux de ces plis de roches plastiques (argiles, sels, gypse), qui, sous l'influence de l'énorme pression des roches sus-jacentes, sont évincées et incrustées dans ces roches, formant un arc doux. et des surfaces latérales abruptes.

Les types de plis diapiriques les plus développés sont les dômes de sel et les diapirs d'argile. Les dômes de sel ont un noyau composé de roches plastiques et de roches hôtes plus fragiles. Le noyau présente les caractéristiques d'un perçage actif et les roches hôtes s'adaptent passivement au mouvement du noyau. Très souvent, le sel contenu dans le noyau a la forme d’une colonne cylindrique, formant un « bâton de sel ». Lorsque des masses de sel sont introduites, l'arc du dôme est soumis à des tensions et de nombreuses fissures et fractures peuvent s'y produire. Les dômes de sel sont souvent associés aux accumulations industrielles de pétrole et de gaz. La formation de plis diapiriques, selon Yu.A. Kossyguine, ainsi que les chercheurs américains Barton, Nelton et d'autres, ne se produit que là où l'épaisseur des roches plastiques est d'au moins 120 m et leur profondeur dépasse 300 m. impliqués dans un processus de compression, en place avec les roches fragiles environnantes, ils sont évincés des ailes vers le cœur des anticlinaux. Dans des conditions favorables, ils peuvent percer les roches sus-jacentes et former des plis diapiriques.

(selon Benz)

Les plis sont souvent rassemblés en groupes et forment des communautés parallèles, en forme d'échelon, de perles et de fascicules. Des structures complexes à plis linéaires forment des synclinoria et des anticlinoria. Anticlinorie- Ce sont de grandes structures anticlinales complexes, longues de plusieurs centaines voire milliers de kilomètres. Ils comprennent de nombreux plis anticliaux et synclinaux plus petits. Un exemple est le mégaanticlinorium du Grand Caucase. Synclinorie– ce sont les mêmes grandes structures complexes, mais généralement des structures synclinales, compliquées de plis synclinaux et anticlinals d’ordres inférieurs. La combinaison des anticlinoriums et des synclinoriums forme des chaînes de montagnes et des systèmes montagneux, tels que les Alpes, le Caucase, le Tien Shan, etc.

Un type de grands plis est flexions, qui sont des courbures en forme de genou ou en escalier de couches ou de couches. Dans la zone d'inflexion, l'épaisseur des couches composant la flexion diminue quelque peu et des ruptures se produisent souvent. Les parties de la flexion situées de part et d’autre du virage sont appelées ailes. L'aile de fermeture reste en place et l'aile inférieure, l'aile abaissée, se détache. L'amplitude verticale du déplacement peut atteindre des dizaines, voire des centaines de mètres. Les flexions limitent généralement les grandes structures de plate-forme, telles que les synéclises, les creux marginaux, etc.

Fautes (luxations disjonctives)

Les mouvements tectoniques conduisent parfois à une rupture de continuité des couches rocheuses et à la formation de failles ou luxations disjonctives. Une distinction est faite entre les violations sans déplacement significatif et les violations avec déplacements. Les perturbations sans déplacement sont des fissures. Ils varient en largeur (de quelques millimètres à plusieurs mètres), en longueur (de quelques centimètres à plusieurs dizaines de kilomètres), en profondeur, en forme (droite, en arc de cercle, etc.), etc. Outre les fissures d'origine tectonique, il existe des fissures d'origine exogène (non tectonique) - fissures de séchage, glissements de terrain, effondrements, expansion des roches, effritement, etc.

Violation disjonctive ; a-b - déplacement vertical

Les défauts de déplacement comprennent les défauts normaux, les défauts inverses, les défauts de décrochement et les défauts de chevauchement. Les éléments des failles tectoniques sont : le plan de faille, les ailes, l'angle d'inclinaison du plan de faille, l'amplitude du déplacement.

Déplaceur– c'est le plan le long duquel le déplacement s'effectue. L'angle d'inclinaison du levier de vitesses peut varier de plusieurs degrés à 80-90 o. Ailes– des strates rocheuses situées de part et d’autre du plan de faille. Lorsque le déplaceur est en position inclinée, l'aile qui se trouve au-dessus est appelée aile suspendue, et celle située en dessous est appelée aile couchée. Amplitude de décalage– l'ampleur du mouvement relatif des couches. Il existe des amplitudes de déplacement le long du plan de faille, vertical, horizontal et stratigraphique.

L'une des formes les plus caractéristiques de défauts discontinus est réinitialiser. Il s'agit d'une violation dans laquelle le déplacement est incliné vers l'aile abaissée (qu'elle soit suspendue ou couchée). Si le déplacement est incliné vers les roches soulevées et passe sous celles-ci, alors une telle violation est appelée soulèvement. Contrairement aux types de violations décrites changement appelé faille discontinue dans laquelle le mouvement se produit principalement dans la direction horizontale et le déplacement est situé verticalement. Souvent (ou presque toujours), les défauts normaux et les défauts de décrochement se produisent ensemble et sont appelés défauts de décrochement et défauts de décrochement.

Poussée appelé luxation avec rupture des couches et poussée d'une aile sur une autre le long d'un plan relativement plat ou horizontal. Il s'agit d'une faille de type faille inverse, qui se produit généralement en même temps que le pliage. Il existe des poussées raides (plus de 45°), douces (moins de 45°) et horizontales. Ces structures se manifestent largement dans les zones plissées. Une poussée avec un grand déplacement horizontal est appelée carnage, dont l'aile pendante peut se déplacer sur plusieurs kilomètres, voire plusieurs dizaines de kilomètres.

Les perturbations dues aux défauts se manifestent souvent sous la forme de systèmes de défauts et de défauts inverses. Dans ce cas, des structures particulières se forment.

Graben– une partie abaissée de la croûte terrestre limitée par des failles parallèles d’étendue considérable.
Horst- une partie élevée de la croûte terrestre contenue entre des failles parallèles.

Plusieurs grabens pas à pas parallèles forment un graben complexe. Cela s'applique aux structures des Grands Lacs africains (Tanganyika, Alberta, Rudolph), du Rift de la Mer Rouge, du Rift du Lac Baïkal, du Graben du Rhin, etc.

Les poussées et soulèvements les plus importants, caractérisés par des mouvements rocheux de plusieurs dizaines de kilomètres le long de surfaces planes, horizontales et ondulées, sont appelés couvre. Masses déplacées de l'aile pendante, appelées allochtone, et l'aile couchée restant en place, appelée autochtone. Les téguments se développent dans des zones présentant une structure de plis tégumentaire complexe. Ils sont répandus dans les Alpes, les Apennins, l'Himalaya, les Carpates, le Caucase central et sud-est, sur le versant ouest de l'Oural, Verkhoyansk, Altaï et d'autres régions.

Les roches sédimentaires occupent une superficie impressionnante du globe. Il s’agit surtout des minéraux dont notre planète est si riche. La plupart des roches sédimentaires se trouvent sur le continent, sur le talus continental et sur le plateau continental, et seule une petite partie se trouve au fond des mers et des océans.

Origine des roches sédimentaires

Sous l'influence destructrice de la lumière du soleil, des fluctuations de température et de l'eau, les roches ignées solides sont altérées. Ils forment des fragments de différentes tailles qui se désintègrent progressivement en particules les plus petites.

Le vent et l'eau transportent ces particules qui, à un moment donné, commencent à se déposer, formant ainsi des accumulations lâches à la surface du sol et au fond des plans d'eau. Au fil du temps, ils durcissent, deviennent plus denses et acquièrent leur propre structure. C'est ainsi que se forment les roches sédimentaires.

Riz. 1. Roches sédimentaires

Comme les roches métamorphiques, les roches sédimentaires sont classées parmi les roches secondaires. Ils se trouvent uniquement à la surface de la croûte terrestre, occupant environ les 3/4 de la superficie de la planète entière.

Puisque presque tous les travaux de construction sont réalisés sur des roches sédimentaires, il est très important de connaître parfaitement les propriétés, la composition et le « comportement » de ce type de roche. La science de la géologie technique traite de ces questions et de bien d’autres encore.

La principale caractéristique des roches sédimentaires est la stratification, propre à chaque composé naturel. En raison des déplacements de la croûte terrestre, les formes originelles d'apparition des roches sédimentaires sont perturbées : toutes sortes de cassures, fissures, failles et plis apparaissent.

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Riz. 2. Stratification de roches sédimentaires

Classement des roches

Le processus de dépôt peut avoir lieu de différentes manières. Selon sa spécificité, on distingue plusieurs grands groupes de roches sédimentaires :

• clastique - formé sous l'influence de l'altération et du transfert ultérieur de particules de roches ignées ;
• chimiogène - le résultat de l'isolement et de la précipitation de substances formées à partir de solutions aqueuses saturées ;
• biochimique - se forment à la suite de réactions chimiques avec la participation d'organismes vivants ;
• biogénique - le résultat de la décomposition des restes d'organismes végétaux et animaux.

Dans la nature, on trouve souvent des groupes mixtes de roches sédimentaires, dont la formation a été influencée par plusieurs facteurs. Ainsi, un des exemples frappants de roches sédimentaires de type mixte est le calcaire, qui peut être aussi bien d'origine chimiogénique, organogène, biochimique ou clastique.

Riz. 3. Calcaire

Qu'avons-nous appris ?

Les roches sédimentaires occupent de vastes zones de la surface terrestre. Ils peuvent être localisés aussi bien sur terre qu’au fond des mers et des océans. Toute roche sédimentaire est formée de roches ignées détruites et modifiées. La classification des roches est basée sur les caractéristiques du processus de sédimentation, qui peut se produire sous l'influence de nombreux facteurs.